鄔 剛, 袁嫚嫚, 孫義祥*, 錢曉華

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤與肥料研究所，安徽合肥 230031; 2.安徽養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境省級實驗室，安徽合肥 230031; 3.安徽省土壤肥料總站，安徽合肥 230001)

安徽化肥消費現(xiàn)狀和糧食作物節(jié)肥潛力分析

鄔 剛1,2, 袁嫚嫚1,2, 孫義祥1,2*, 錢曉華3

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤與肥料研究所，安徽合肥 230031; 2.安徽養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境省級實驗室，安徽合肥 230031; 3.安徽省土壤肥料總站，安徽合肥 230001)

[目的]通過總結(jié)2005～2014年安徽統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)、農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)及2 495個安徽糧食主產(chǎn)區(qū)的田間試驗結(jié)果，分析安徽化肥消費動態(tài)變化和糧食作物節(jié)肥潛力。[結(jié)果]與2004年相比，2013年化肥施用總量及氮肥、鉀肥和復(fù)合肥用量分別增加了21.9%、2.4%、6.7%和63.3%，磷肥用量減少了12.2%。經(jīng)估算，2013年水稻、玉米和小麥生產(chǎn)共可節(jié)氮肥152 073 t，而需要增加1 841 t磷肥和24 863 t鉀肥，才能滿足作物最佳營養(yǎng)需求。[結(jié)論]安徽農(nóng)作物節(jié)氮潛力巨大，但是由于作物需肥特性不同和地區(qū)差異，需平衡施肥才能達到節(jié)肥、穩(wěn)產(chǎn)的目的。

安徽; 化肥消費; 糧食作物; 化肥節(jié)約

2014年中國糧食總產(chǎn)量實現(xiàn)“十一連增”[1]。糧食產(chǎn)量與化肥施用量之間存在較強的正相關(guān)關(guān)系?；释度胧怯绊懠Z食產(chǎn)量增長的重要因素[2]。施用化肥的增產(chǎn)效果為40%～60%[3]。盡管化肥在我國糧食產(chǎn)量增加的過程中起不可替代的作用，但近年來化肥對糧食增產(chǎn)的效用開始不斷下降[4]?；试谟行苿幼魑镌霎a(chǎn)、保障食物安全的同時，也可能會帶來對地表水和地下水的污染[5]、重金屬污染[6]、土壤酸化[7]、土壤板結(jié)、加速溫室效應(yīng)等問題[8]?；适┯玫沫h(huán)境成本越來越大[9]。當(dāng)前，面對我國耕地質(zhì)量下降、水資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等現(xiàn)狀，國家提出2020年實現(xiàn)農(nóng)作物化肥使用量實現(xiàn)零增長的目標(biāo)[10-11]。

安徽地處中國華東腹地，近海鄰江，區(qū)位優(yōu)勢明顯，農(nóng)業(yè)資源豐富，農(nóng)產(chǎn)品比例大。常年農(nóng)作物種植面積達8.00×106hm2，其中糧食作物占65%，經(jīng)濟作物和其他作物占35%。2014年糧食播種面積達6.62×106hm2，糧食產(chǎn)量達341.6億kg。安徽農(nóng)產(chǎn)品品種多，規(guī)模大，在全國糧食生產(chǎn)中占舉足輕重的地位。筆者利用農(nóng)戶調(diào)查、“3414”田間試驗和歷年統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，宏觀分析安徽省不同區(qū)域不同糧食作物的節(jié)肥潛力，旨在為安徽省下一步制定相關(guān)政策提供參考，為實現(xiàn)安徽省化肥零增長目標(biāo)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

為了分析近十年安徽化肥消費動態(tài)變化和糧食作物節(jié)肥潛力，收集了2005～2014年安徽統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)[12]，同時收集了2005～2009年全國測土配方施肥項目中在安徽進行的“3414”肥效試驗數(shù)據(jù)。試驗樣本數(shù)為水稻1 204個，小麥1 068個，玉米223個，涉及全省16個市(縣、區(qū))。另外，還收集了2005～2012年全省農(nóng)戶大田作物施肥調(diào)查數(shù)據(jù)[13]。

年度增長率(%)=(末期量-基期量) ×100/基期量

年度增長率變化(%)=末期年度增長率-基期年度增長率

推薦施肥量(N、P2O5或K2O，t)=試驗推薦用量(N、P2O5或K2O，kg/hm2)×種植面積(hm2) /1 000

農(nóng)戶施肥量(N、P2O5或K2O，t)=農(nóng)戶調(diào)查用量(N、P2O5或K2O，kg/hm2)×種植面積(hm2) /1 000

節(jié)肥量(N、P2O5或K2O，t)=農(nóng)戶施肥量(N、P2O5或K2O)-推薦施肥量(N、P2O5或K2O)

2 結(jié)果與分析

2.1 近十年安徽省化肥消費現(xiàn)狀從表1可以看出，在2004～2013年安徽省糧食、蔬菜和水果產(chǎn)量總體呈現(xiàn)增加的趨勢。與2004年相比，2013年糧食、蔬菜和水果產(chǎn)量分別增加了19.7%、46.0%和79.0%。

作物產(chǎn)量的增加得益于國家的重視和各項技術(shù)的集成與應(yīng)用，尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的施用。從表2可以看出，2004～2013年安徽省化肥施用情況發(fā)生一系列變化,總體上化肥施用總量及氮肥、鉀肥和復(fù)合肥用量均呈現(xiàn)增加的趨勢，磷肥用量呈現(xiàn)降低趨勢。與2004年相比，2013年化肥施用總量及氮肥、鉀肥和復(fù)合肥用量分別增加了21.9%、2.4%、6.7%和63.3%，磷肥用量減少了12.2%。復(fù)合肥增長率最高，說明復(fù)合肥的施用對化肥施用總量的增長貢獻最大。

表1 2004～2013年安徽省主要作物產(chǎn)量變化 ×104 t

從表2還可以看出，自2004年以來，安徽省農(nóng)用化肥消費量年度增長率和年度增長率變化呈現(xiàn)小幅波動，總體表現(xiàn)為降低趨勢。其中，年度增長率從2005年(與2004年相比)的2.92%下降到2013年(與2012年相比)的1.46%；相比2011、2007年，2012和2008年度增長率分別降低了1.93%和2.87%。按照這個趨勢，到2020年，農(nóng)用化肥零增長的目標(biāo)有可能實現(xiàn)。

2.2 安徽主要糧食作物節(jié)肥潛力分析從表3可以看出，小麥、水稻和玉米的農(nóng)戶調(diào)查和試驗推薦氮肥用量差距較大，前者普遍比后者高，變幅分別為27、21和29 kg/hm2。磷肥和鉀肥差距較小，說明糧食作物的節(jié)肥種類主要是氮肥。

表2 2004～2013年安徽省農(nóng)用化肥施用量變化

注：化肥施用量按N、P2O5、K2O計算。

表3 安徽小麥、水稻、玉米農(nóng)戶調(diào)查肥料用量和“3414”肥料效應(yīng)推薦用量比較 kg/hm2

從表4可以看出，依據(jù)“3414”試驗推薦施肥量，安徽省小麥現(xiàn)有生產(chǎn)中氮肥總體可節(jié)約91 681 t，節(jié)肥潛力為18.8%，磷肥、鉀肥分別需要增加2 690、24 703 t。不同地區(qū)和不同肥料種類在小麥生產(chǎn)中的節(jié)肥潛力有很大差異。全省各市均有節(jié)約氮肥潛力，其中阜陽、宿州和六安三市氮肥的節(jié)約量占節(jié)氮總量的51.2%；節(jié)磷潛力在各市反映不一致，六安、阜陽、馬鞍山和淮北等市共可節(jié)磷肥5 869 t，滁州、亳州、宿州、合肥和淮南等市共需要補充磷肥8 547 t，才能滿足小麥最佳營養(yǎng)需求；除合肥、淮北、蚌埠和馬鞍山等市外，其他地區(qū)小麥生產(chǎn)共需增加鉀肥27 589 t。

表4 2013年安徽省小麥節(jié)肥潛力分析 t

注：表中負值表明作物達到最佳產(chǎn)量需要增加相應(yīng)肥料的數(shù)量。

從表5可以看出，安徽省水稻生產(chǎn)中氮肥總體可節(jié)約43 036 t，節(jié)肥潛力為10.7%，但磷肥、鉀肥分別需要增加13 122、896 t。合肥、六安和蕪湖三市氮肥節(jié)約量占節(jié)氮總量的49.4%；除合肥、池州和黃山外，安徽大部分地區(qū)均需要增加磷肥，其中以六安、安慶和蚌埠需求量最大；與磷肥相似，六安、安慶、滁州和蕪湖等市需要增加較多的鉀肥。

表5 2013年安徽省水稻節(jié)肥潛力分析 t

注：表中負值表明作物達到最佳產(chǎn)量需要增加相應(yīng)肥料的數(shù)量。

從表6可以看出，依據(jù)“3414”試驗推薦施肥量，安徽省現(xiàn)有玉米生產(chǎn)體系中氮肥、磷肥、鉀肥總體可分別節(jié)約17 356、13 970和736 t。玉米氮、磷、鉀節(jié)約潛力分別為7.3%、29.9%和1.1%。全省各市玉米生產(chǎn)體系中氮肥和磷肥節(jié)約潛力巨大，宿州、蚌埠、阜陽和六安等市氮肥節(jié)約量占節(jié)氮總量的82.5%；亳州、宿州和阜陽等市磷肥節(jié)約量占節(jié)磷總量的87.2%。與氮、磷肥不同，除宿州、亳州、阜陽和蚌埠等市，安徽大部分地區(qū)玉米生產(chǎn)中鉀肥需求量和農(nóng)戶施肥量基本平衡。

表6 2013年安徽省玉米節(jié)肥潛力分析 t

注：表中負值表明作物達到最佳產(chǎn)量需要增加相應(yīng)肥料的數(shù)量。

總體上，安徽小麥、水稻和玉米生產(chǎn)體系中共可節(jié)約肥料125 369 t，氮肥節(jié)約潛力巨大，共可節(jié)約152 073 t，但需要增施1 841 t磷肥和24 863 t鉀肥。

從作物類型分析，節(jié)約氮肥量的順序為小麥>水稻>玉米，分別為91 681、41 630和17 356 t；玉米節(jié)磷量為13 970 t，而水稻和小麥分別需要增施磷肥13 122和2 690 t；玉米節(jié)鉀量為736 t，但水稻和小麥分別需要增施鉀肥869和24 703 t。

從地區(qū)分布看，全省各市氮肥均有節(jié)肥潛力，其節(jié)約氮肥量的順序為阜陽>宿州>合肥，分別為25 819、21 399和17 818 t。與氮肥不同，安徽大部分地區(qū)無節(jié)磷肥、鉀肥潛力，有些地區(qū)還需要補充磷鉀肥，節(jié)約磷肥量的順序為合肥>亳州>阜陽，分別為5 322、3 666和3 062 t；節(jié)約鉀肥量的順序為合肥>淮北>黃山，分別為11 186、828和539 t；滁州、六安、安慶、蚌埠、蕪湖和淮南等市分別需要增施磷肥4 187、3 850、3 671、3 561、2589和1303 t，滁州、六安、亳州、安慶、阜陽、蕪湖、淮南等市分別需要增施鉀肥8 667、7 423、6 084、4 721、3 855、3 356和1 684 t。

因此，安徽糧食作物節(jié)肥潛力巨大，由于水稻、玉米和小麥需肥特性不同，不同地區(qū)氣候條件和土壤地力差異大，需要因作物因地科學(xué)平衡氮肥、磷肥、鉀肥，才能達到節(jié)肥穩(wěn)產(chǎn)的目的。

3 結(jié)論

2004～2013年安徽省糧食、蔬菜和水果產(chǎn)量總體呈現(xiàn)增加的趨勢。安徽省化肥施用總量、氮肥用量、鉀肥用量和復(fù)合肥用量均呈現(xiàn)增加趨勢?；视昧康脑黾訉Π不辙r(nóng)作物產(chǎn)量的增加有重要的貢獻。

安徽氮肥節(jié)約潛力巨大，在水稻、玉米和小麥生產(chǎn)中氮肥共節(jié)約152 073 t。在安徽3種主要糧食作物中，水稻和小麥節(jié)氮潛力均較大，玉米的節(jié)磷潛力最大；不同地區(qū)節(jié)肥潛力亦有差異，節(jié)約氮肥量的順序為阜陽>宿州>合肥，節(jié)約磷肥量的順序為合肥>亳州>阜陽，節(jié)約鉀肥量的順序為合肥>淮北>黃山，但是在安徽大部分地區(qū)現(xiàn)有施肥中需要補充磷鉀肥，才能滿足作物最佳營養(yǎng)需求。

[1] 新華網(wǎng).我國糧食總產(chǎn)量實現(xiàn)“十一連增”[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/fortune/2014-12/04/c_1113520750.html.

[2] 王祖力, 肖海峰. 化肥施用對糧食產(chǎn)量增長的作用分析[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題, 2008(8): 65-68.

[3] 林藤, 林繼雄, 李家康. 長期施肥的作物產(chǎn)量和土壤肥力變化[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，1994(1):6-18.

[4] 張利庠, 彭輝, 靳興初. 不同階段化肥施用量對我國糧食產(chǎn)量的影響分析——基于1952～2006 年30個省份的面板數(shù)據(jù)[J]. 農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟, 2008(4): 85-94.

[5] 劉兆輝, 江麗華, 張文君, 等. 氮, 磷, 鉀在設(shè)施蔬菜土壤剖面中的分布及移動研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2006, 25(B09): 537-542.

[6] 劉景. 長期施肥對農(nóng)田土壤重金屬的影響[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué), 2009.

[7] GUO J H, LIU X J, ZHANG Y, et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science, 2010, 327(5968): 1008-1010.

[8] MOSIER A，SCHMIEL D，VALENTINE D,et al. Methane and nitrous oxide fluxes in native, fertilized and cultivated grasslands[J].Nature (Londom),1991, 350(6316): 330-332.

[9] 賴力, 黃賢金, 王輝, 等. 中國化肥施用的環(huán)境成本估算[J].土壤學(xué)報,2009, 46(1): 63-69..

[10] 農(nóng)業(yè)部.2015年種植業(yè)工作要點[EB/OL].http://www.moa.gov.cn/zwllm/tzgg/tfw/201501/t20150129_4361935.html.

[11] 5年后化肥農(nóng)藥用量有望零增長[N/OL].經(jīng)濟日報,http://finance.people.com.cn/n/2015/0107/c 1004-26338629.html.

[12] 安徽省統(tǒng)計局，國家統(tǒng)計局安徽調(diào)查總隊.安徽統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社, 2004-2014.

[13]錢曉華,胡榮根,余歡歡,等.安徽省農(nóng)作物施肥與化肥用量調(diào)查研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報, 2014, 20(6): 74-77.

Fertilizer Consumption and Fertilizer Saving Potential Analysis for Major Cereal Crops in Anhui

WU Gang1,2, YUAN Man-man1,2, SUN Yi-xiang1,2*et al

(1. Soil and Fertilizer Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei, Anhui 230031; 2. Key Laboratory of Nutrient Cycling and Resources Environment of Anhui Province, Hefei, Anhui 230031)

[Objective] Data from Anhui statistical yearbook of 2005-2014, farmer households and 2 495 field experiments were summarized for the analysis of fertilizer consumption and fertilizer saving potential in Anhui. [Result] Compared with 2004, the amount of total fertilizer, nitrogen fertilizer, potash fertilizer and compound fertilizer increased by 21.9%, 2.4%, 6.7% and 63.3%, respectively in 2013, while the amount of phosphate decreased by 12.2%. The calculation was that the nitrogen fertilizer saving number of major cereal crops was 152 073 t and the phosphate, potash fertilizer were increased by 1 841, 24 863 t in order to meet the best nutrition demand of crops in 2013. [Conclusion] The nitrogen fertilizer saving of corps in Anhui had a huge potential. However, due to the different fertilizer demand characteristics of the crops, balanced fertilization should be adopted to achieve sustainable development of agriculture.

Anhui; Fertilizer consumption; Cereal crops; Fertilizer saving

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項“農(nóng)作物最佳養(yǎng)分管理技術(shù)研究與應(yīng)用”(201103003)、“一次性施肥技術(shù)研究與示范”(201303103)。

鄔剛(1987- )，男，安徽合肥人，碩士研究生，研究方向：養(yǎng)分資源綜合管理。*通訊作者，副研究員，博士，從事養(yǎng)分資源綜合管理方面的研究。

2015-03-25

S 146

A

0517-6611(2015)13-070-04